地下水位自动观测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及建筑领域防水抗渗技术领域，一种地下水位自动观测系统，其特征在于：包括单片机、电脑主机、安装在内、外水位井的井口位置的激光测距传感器以及置于每个井中并漂浮在水上的水位观测反射板，所述激光测距传感器的发射端垂直射入到所述水位观测反射板上；所述激光测距传感器将每个井实时的水位信息通过无线模块传送给所述单片机；所述单片机将每个井实时的水位信息通过GSM模块传送给指定手机或者发送给所述电脑主机。本装置性能稳定、结构简单、能耗低，体积小、无线传输、安全性高，能够实时的采集每个井内的水位信息，并将水位信息传送给后台终端，工人通过分析这些水位信息能够判断出是否渗漏。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑领域防水抗渗
，尤其涉及一种地下水位自动观测系统。
技术介绍
目前，地下水位观测的方式主要采用以下几种方式：一、工人用一根测绳放入井里，听到声音后记录绳子的位置，这种方式缺点是人为因素比较多，难以精确控制；二、在测绳上带有一个正负极，正负极放入水中会形成导体，会给测试上一个信号，再记录测绳的长度这种方式的缺点是对于比较熟练的工人来说测量能够比较精确，比如测量15米的深度，前10米工人可以快速的放入测绳，后5米可以缓慢的放入，如果没有经验的工人，放入时速度无法精确控制，会导致测绳的测头深入到水中一定的距离，导致测量精确性出现误差，为了避免出现误差，工人需要反复测量，并且每次测量都需要把测头擦干净，所以导致测量时间非常长。对于多个井来说，将耗费工人大量的经历和时间来进行测量。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种地下水位自动观测系统，能够自动采集井内水位信息并统计。本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种地下水位自动观测系统，其特征在于：包括单片机、电脑主机、安装在内、外水位井的井口位置的激光测距传感器以及置于每个井中并漂浮在水上的水位观测反射板，所述激光测距传感器的发射端垂直射入到所述水位观测反射板上；所述激光测距传感器将每个井实时的水位信息通过无线模块传送给所述单片机；所述单片机将每个井实时的水位信息通过GSM模块传送给指定手机或者发送给所述电脑主机。优选地，所述单片机采用STC12LE5A60S2单片机。优选地，所述激光测距传感器采用ZYT-0100激光测距传感器。本技术的有益效果是:相对于现有技术，本装置性能稳定、结构简单、能耗低，体积小、无线传输、安全性高，能够实时的采集每个井内的水位信息，并将水位信息传送给后台终端，工人通过分析这些水位信息能够判断出是否渗漏。附图说明图1为本技术的硬件结构框图；图2为nRF24L01无线收发模块；图3为本技术中单片机与激光测距传感器的电路连接图；图4为基坑ABCD的平面示意图；图5为基坑内外水位管中水位描绘的水位图。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本技术的具体实施方式。如图1-图3所示，一种地下水位自动观测系统，包括单片机、电脑主机、安装在内、外水位井的井口位置的激光测距传感器以及置于每个井中并漂浮在水上的水位观测反射板，所述激光测距传感器的发射端垂直射入到所述水位观测反射板上；所述激光测距传感器将每个井实时的水位信息通过无线模块传送给所述单片机；所述单片机将每个井实时的水位信息通过GSM模块传送给指定手机或者发送给所述电脑主机。工人在使用时可以将激光测距传感器放置在内水位井和外水位井的井口，通过监测内水位井和外水位井之间的水差就能够判断具体的位置是否渗漏。利用基坑现场现有的监测井位水位变化的数据，初步确定基坑渗漏点的大致范围。在怀疑渗漏点范围内，采用我公司专利技术在基坑内外侧经特殊工艺将水位管对称埋设，并定时对内外侧水位管进行水位测量。综合所测数据，若外侧某处水位管水位较其它处水位低，且内侧对应水位管水位较内侧其它处水位管水位高，则可确定该处水位管所在区域可能出现漏洞。如图4和图5所示，图5中上面的曲线为基坑外水位管水位，下面的曲线为基坑内水位管水位，例如基坑ABCD，1＇-28＇，1-28分别为基坑内外对称布设的水位监测管。依据AB段水位监测成果绘制的成果曲线如图，2-6号水位监测管之间的区域即为可能出现漏洞的区域。在可能出现漏洞的区域加密布设不同深度水位监测管，最终确定渗漏点精确位置。在本技术中，所述单片机采用STC12LE5A60S2单片机。该单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。主要具体参数如下：工作电压：3.6V∽2V；工作频率：0∽35MHz；程序存储空间：62K字节；RAM：1K字节；I/O口：40个；有EEPROM功能；有看门狗；内部集成MAX810专用复位电路；4个16位定时器；2个时钟输出口；外部中断I/O口7路；PWM(2路)/PCA；工作温度范围：-40-+85℃。nRF24L01无线收发模块：如图2所示，该模块能实现6路数据的无线收发功能，对外引脚8个（1GND、2VCC、3CE、4CSN、5SCK、6MOSI、7MISO、8IRQ），支持2.4GHz全球开放ISM频段，最大速率达2Mpbs,低工作电压1.9∽3.6V，发射模式下电流消耗11.3mA，接收模式下电流消耗12.3mA，温度范围-40-+85℃，数据传输率为1000kpbs下的灵敏度-85dBm,掉电模式下的电流消耗900nA。在本技术中，所述激光测距传感器采用ZYT-0100激光测距传感器。ZYT-0100激光测距传感器：测量精度：±2mm；分辨率：0.1mm；重复性：0.5mm；测量距离：0.1~30m任何物体表面；30~150m需要加反射器；供电电压：10~24V；功率消耗：1W；激光等级：650nm红色可见；2级安全激光≤1mW；开关量：报警输出；模拟量：4~20mA；防护等级：IP65；使用寿命：≥50000h。激光测距传感器通过MCP3001AD转换器与单片机连接。MCP3001AD转换器是一款8引脚封装的具有片上采样和保持电路的10位逐次逼近型A/D转换器，工作电压为2.7V-5.5V。当时钟速率为2.8MHz时，该器件的采样速率最大数值可为200ksps。TC35iGSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V,电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号,功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s,自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(ShortMessageService,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。工作原理内、外水位井的井口位置安装一个GP2Y0A02YK0F红外测距传感器，采集实时水位信息，并将获得和距离成一定对应关系的模拟电压值经MCP3001AD转换器进行模数转换。转换后的距离值数字信息通过无线模块送入的单片机内部。单片机将采集到后的内、外水位井的井口的水位信息收集后通过GSM模块发送给指定手机中或者将水位信息发送给电脑主机，通过电脑主机中预设的软件进行分析处理。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水位自动观测系统，其特征在于：包括单片机、电脑主机、安装在内、外水位井的井口位置的激光测距传感器以及置于每个井中并漂浮在水上的水位观测反射板，所述激光测距传感器的发射端垂直射入到所述水位观测反射板上；所述激光测距传感器将每个井实时的水位信息通过无线模块传送给所述单片机；所述单片机将每个井实时的水位信息通过GSM模块传送给指定手机或者发送给所述电脑主机。

【技术特征摘要】
1.一种地下水位自动观测系统，其特征在于：包括单片机、电脑主机、安装在内、外水位井的井口位置的激光测距传感器以及置于每个井中并漂浮在水上的水位观测反射板，所述激光测距传感器的发射端垂直射入到所述水位观测反射板上；所述激光测距传感器将每个井实时的水位信息通过无线模块传送给所述单片机；所述单片机...

【专利技术属性】
技术研发人员：林威，
申请(专利权)人：天津建岩岩土工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12